TWI442848B - 觸控面板之周邊電路及其製造方法 - Google Patents

Description

觸控面板之周邊電路及其製造方法

本發明係關於一種觸控面板之周邊電路及其製造方法。

隨著科技的進步，為了使電子裝置具有更佳之效能，其所使用之製程及設計皆朝向縮小其內部元件之尺寸與提高電路設置密度之方向發展。

一般來說，導電圖案及導電線路係可藉由黃光微影製程所形成，而習知之黃光微影製程係包含以下步驟：首先，利用沉積或是電鍍之方式於基板上形成一金屬層；接著，於金屬層上塗佈光阻層，再對光阻層進行選擇性的曝光；接著，以一顯影液對曝光後之光阻層進行顯影，而得到一圖形化之光阻層；最後，利用圖形化之光阻層作為蝕刻罩幕，蝕刻金屬層，以於基板上形成一導電圖案或導電線路。

然而，習知之黃光微影製程在實施上，由於步驟繁複且需要使用大量的化學品。因而不僅成本昂貴，也無法符合現今科技所強調之環保的需求與趨勢。

為了解決習知之黃光微影製程所產生的問題，有業者提出一種以印刷製程來形成導電圖案及導電線路的製造方法。雖然，此種方法較習知之黃光微影製程具有較為簡單的製程步驟。然而，利用印刷製程所形成之導電圖案及導電線路，由於印刷油墨與基板之黏著度較差，而會產生剝落的狀況，導致導電線路斷線，且此方法僅適用於線寬較粗及線距較大的導電圖案及導電線路，而無法有效提高電路設置的密度。

因此，如何提供一種觸控面板之周邊電路及其製造方法，使其能夠縮減線寬或線距，從而具有更高的集積度(integration)，同時也能夠符合環保的需求，已成為一項重要的課題。

有鑑於上述課題，本發明之目的為提供一種能夠縮減線寬或線距，從而具有更高的集積度，同時也能夠符合環保的需求之觸控面板之周邊電路及其製造方法。

為達上述目的，依據本發明之一種觸控面板之周邊電路的製造方法，包含以下步驟：印刷一輻射固化導電材料於一基板，且基板具有一透明導電圖案；以一輻射線照射輻射固化導電材料，以固化部分之輻射固化導電材料；以及移除未固化之輻射固化導電材料，以形成周邊電路。

在本發明之一實施例中，輻射線之波長範圍介於約230至約600奈米。

在本發明之一實施例中，透明導電圖案與周邊電路連接。

在本發明之一實施例中，周邊電路之線寬小於或等於約70微米。

在本發明之一實施例中，輻射固化導電材料為輻射固化銀膠、輻射固化銀漿或輻射固化油墨。

在本發明之一實施例中，固化部分之輻射固化導電材料係藉由設置一光罩於輻射固化導電材料上，以選擇性固化輻射固化導電材料，其中光罩之材質包括玻璃、石英或聚對苯二甲酸乙二酯。

在本發明之一實施例中，輻射線以至少兩種不同之波長範圍照射輻射固化導電材料。

在本發明之一實施例中，輻射固化導電材料以網版印刷於基板。

在本發明之一實施例中，基板係為透明塑膠基板、透明玻璃基板或聚對苯二甲酸乙二酯膜狀基板。

為達上述目的，依據本發明之一種觸控面板包含一基板及一周邊電路。基板具有一透明導電圖案。周邊電路與透明導電圖案電性連接。周邊電路之材質為一輻射固化導電材料。

在本發明之一實施例中，周邊電路之線寬小於或等於70微米。

在本發明之一實施例中，輻射固化導電材料為輻射固化銀膠、輻射固化銀漿或輻射固化油墨。

在本發明之一實施例中，基板係為透明塑膠基板、透明玻璃基板或聚對苯二甲酸乙二酯膜狀基板。

為達上述目的，依據本發明之觸控面板之周邊電路，其係以前述製造方法所製造而成。

承上所述，本發明之觸控面板之周邊電路及其製造方法，藉由將輻射固化導電材料作為印刷材料以印刷至基板，再經由固化部分之輻射固化導電材料，及移除未固化之輻射固化導電材料以形成周邊電路，從而實現縮減線寬或線距，並具有更高的集積度，同時也能夠符合環保的需求。總括來說，利用本發明觸控面板之周邊電路及其製造方法可以兼具印刷及微影製程的優點，而達到以低成本、快速的製成方法生產觸控面板，卻不失微小線寬或線距的優點，極利於小型電子裝置的應用，突破過去兩種製程各有缺點卻又無法相容的障礙。此外，利用本發明之觸控面板之周邊電路及其製造方法，將可增加可視區的範圍，而利於使用者之操作。

以下將參照相關圖式，說明依本發明較佳實施例之一種觸控面板之周邊電路及其製造方法，其中相同的元件將以相同的參照符號加以說明。

首先，請參照圖1A及圖1B所示，其係分別為本發明較佳實施例之一種觸控面板1之示意圖。觸控面板1包含一基板11及一周邊電路12。基板11可例如為一透明塑膠基板或透明玻璃基板，當然，基板11也可以是聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate,PET)膜狀基板或其他薄膜形式之基板。基板11具有一外表面S1及一內表面S2。使用者通常是自外表面S1觀看觸控面板1，並於外表面S1進行各種功能的操作。觸控面板1的其餘結構及元件則設置於基板11的內表面S2一側。

基板11的內表面S2具有一透明導電圖案111、一遮蔽裝飾層112及一導電層113。透明導電圖案111設置於基板11的內表面S2上，並用以定義出觸控感應線路，其材質例如是氧化銦錫(Indium tin oxide,ITO)。遮蔽裝飾層112鄰設於透明導電圖案111之一端，且遮蔽裝飾層112之材質例如是絕緣材料或具備絕緣性之各種顏色的油墨(Ink)。導電層113設置於遮蔽裝飾層112與透明導電圖案111，並從透明導電圖案111的一端朝遮蔽裝飾層112延伸。其中，導電層113之材質包括透明的高分子導電材料或氧化銦錫，且其係可利用印刷方式形成於遮蔽裝飾層112與透明導電圖案111。

周邊電路12設置於導電層113及遮蔽裝飾層112，並朝導電層113延伸，且未超過遮蔽裝飾層112的邊緣。換句話說，周邊電路12的投影是落在於遮蔽裝飾層112，或與遮蔽裝飾層112的邊緣切齊。周邊電路12之材質為一輻射固化導電材料，例如是輻射固化銀膠、輻射固化銀漿或輻射固化油墨，且周邊電路12係經由網印設備搭配細線路之網版而定義出細線路，並以印刷的方式形成於透明導電圖案111及一遮蔽裝飾層112上。值得一提的是，在上述製程中，輻射固化導電材料更佳的是，由印刷設備直接印刷塊狀線路於基板，於此過程中不需使用細線路之網版，但於印刷後之塊狀線路可另外搭配微影技術來形成更細的線路，如此實施的結果，可使周邊電路12之線寬是小於或等於70微米，且降低使用高精密網版之需求，有助於減少成本並提高良率。至於如何與微影技術配合，特別是黃光微影技術配合，將於以下詳細說明。

進一步而言，上述之輻射固化導電材料並不限制於特殊的成份組成，而可為任一種具有一定導電特性，且受到短波長輻射照射後，材料性質會發生乾燥或固化的材料，具體而言，可為紫外光(UV)固化或UV乾燥導電材料，其在印刷時為液狀或稠狀，然而當印刷後，受到UV照射的部份會迅速地發生乾燥或固化，而附著於基板上；當然，未受到照射的部份仍保持液狀或稠狀，而可輕易地利用適當手段移除之。另外，其他波段照射後會發生乾燥或固化的導電材料亦可使用，而不限制於UV系列。

此外，如圖1B所示，觸控面板1更可包含一絕緣層13及一導電黏接物14。絕緣層13係可透過網版印刷的方式覆蓋於部分的周邊電路12上，以避免周邊電路12因暴露於空氣中而形成氧化。導電黏接物14係用以黏接周邊電路12及一軟性印刷電路板(Flexible Printed Circuit Board,FPC)的接腳P，並使透明導電圖案111所產生之觸控感應訊號經由導電層113、周邊電路12及導電黏接物14傳送至軟性印刷電路板的接腳P。當然，在其他實施例中，導電黏接物14係可為異方性導電膜(Anisotropic Conductive Film,ACF)或異方性導電膠(Anisotropic Conductive Paste,ACP)。此外，在實際運用時，觸控面板亦可不設置絕緣層，本發明在此不限。

需特別注意的是，本實施例是以透明導電圖案111是直接形成於基板11上，且基板11是同時兼具觸控感測及蓋板的實施態樣。然而，產業運用上並非以此為限。在實施上，本發明將可運用於各種形式之觸控面板，舉例而言，本發明亦可運用於二基板組成的雙層結構，其中上層與下層基板各自佈設有透明導電圖案。

接著，請參照圖2A與圖2B，其係分別為本發明較佳實施例之另一種觸控面板2之示意圖。觸控面板2包含一基板21及一周邊電路22。基板21可為一透明基板，例如是塑膠基板或玻璃基板，又或者在其他態樣中，基板21可為聚對苯二甲酸乙二酯膜狀基板或其他薄膜形式之基板。使用者通常自基板21的外表面S1觀看觸控面板2並於外表面S1進行操作，而觸控面板2的其餘結構及元件則設置於基板21的內表面S2一側。

基板21的內表面S2具有一透明導電圖案211、一遮蔽裝飾層212及一導電層213。透明導電圖案211係用以定義出觸控感應線路，其材質例如是氧化銦錫。導電層213設置於基板21，並朝透明導電圖案211的一端延伸，且覆蓋部分的透明導電圖案211。遮蔽裝飾層212設置於基板21及導電層213並朝導電層213延伸，且在導電層213上具有一開口H。其中，遮蔽裝飾層212的設置位置並未超過導電層213的邊緣。

導電層213之材質係包括具導電性之碳膠，而遮蔽裝飾層212之材質例如是絕緣材料或具備絕緣性之各種顏色的油墨。其中，在遮蔽裝飾層212之顏色的選擇上，較佳的是選用與導電層213之顏色相似的顏色。因而，當使用者從外表面S1觀看觸控面板2時，將較不易察覺到遮蔽裝飾層212與導電層213之間的顏色變化。另外，導電層213及遮蔽裝飾層212係可藉由印刷的方式形成於基板21上。

周邊電路22設置於遮蔽裝飾層212，且其之一部份係填入於開口H並與導電層213電性連接。周邊電路22之材質為一輻射固化導電材料，例如是輻射固化銀膠、輻射固化銀漿或輻射固化油墨，且周邊電路12係經由印刷及輻射線照射的方式形成於遮蔽裝飾層212上。

此外，如圖2B所示，觸控面板2更包含一絕緣層23及一導電黏接物24。絕緣層23設置於周邊電路22上，以避免周邊電路22因暴露於空氣中而形成氧化。導電黏接物24黏接周邊電路22及一軟性印刷電路板的接腳P。其中，接腳P透過導電黏接物24及周邊電路22而與導電層213電性連接，從而接收透明導電圖案211所產生之觸控感應訊號。其中，導電黏接物24可為異方性導電膜或異方性導電膠。當然，在其他實施例中亦可不設置絕緣層，本發明在此不限。

接著，請參照圖3之流程圖並搭配圖1A所示，以說明本發明之較佳實施例之觸控面板之周邊電路的製造方法，其係可用於製造如上述之觸控面板1之周邊電路12，而製造方法的步驟係包含步驟S01～步驟S03。

步驟S01係為印刷一輻射固化導電材料於一基板11，且基板11具有一透明導電圖案111。在實施上，步驟S01可具有至少兩種態樣，一是輻射固化導電材料經由網印設備搭配細線路之網版，而以印刷，特別是網版印刷的方式形成於基板11之透明導電圖案111及遮蔽裝飾層112上，其中，印刷後的輻射固化導電材料之細線將再經由後續輻射照射處理，形成更細的周邊電路12；而第二種較佳的態樣則是不使用細線路的網版，直接以區塊或區域的方式印刷輻射固化導電材料於基板11，形成的圖樣再以後續手段處理後可形成複數條周邊電路12。

上述之輻射固化導電材料係可為輻射固化銀膠、輻射固化銀漿或輻射固化油墨。此外，基板11係為一透明基板，例如是塑膠基板或玻璃基板，又或者在其他態樣中，基板11可為聚對苯二甲酸乙二酯膜狀基板或其他薄膜形式之基板。透明導電圖案111之材質例如是氧化銦錫，而遮蔽裝飾層112之材質例如是絕緣材料或具備絕緣性之各種顏色的油墨。其中，透明導電圖案111係可先行以濺鍍及蝕刻之方式形成於基板11上，而遮蔽裝飾層112則可依據其材質，以沈積或印刷的方式設置於基板11。

步驟S02係以一輻射線照射輻射固化導電材料，以固化部分之輻射固化導電材料。在實施上，是以波長範圍介於約230至約600奈米之輻射線照射輻射固化導電材料。其中，為了使線路佈局的對位更為精確，固化部分之輻射固化導電材料的作法係藉由設置一光罩於輻射固化導電材料上，以使輻射線可依據產品的需求或電路的設計，進行選擇性地固化輻射固化導電材料。前述之光罩的材質包括玻璃、石英或聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate,PET)，且光罩之形式並不限定是正片或為負片，端視材料性質與周邊電路12構型的需要。

此外，為了提升輻射固化導電材料與透明導電圖案111及遮蔽裝飾層112的結合度，並加速輻射固化導電材料固化的速度，係可使輻射線以至少兩階段的方式照射輻射固化導電材料，其中，於此兩階段的照射過程中，輻射線係為兩種不同之波長範圍，例如是先以波長範圍之300至400奈米的輻射線照射輻射固化導電材料，再以波長範圍230至600奈米的輻射線照射輻射固化導電材料。值得一提的是，前述之數值範圍係為舉例說明，並非用以限制本發明。

步驟S03係移除未固化之輻射固化導電材料，以形成周邊電路12。在實施上，係可藉由例如純水將未固化之輻射固化導電材料移除，而使已固化之輻射固化導電材料形成周邊電路12。周邊電路12係與透明導電圖案111連接，並可傳送透明導電圖案111所產生之觸控感應訊號至一軟性印刷電路板。由於本發明係整合印刷及部分之黃光微影製程，因而可使周邊電路12能以簡易且低成本的方式製成，並且形成之線寬小於或等於約70微米，從而達成提高集積度之效果。此外，本發明亦排除了使用大量化學品，因而不僅大幅的簡化製程，更符合環保節能的思維。

此外，本發明所提供之另一種觸控面板2之周邊電路22，其亦可藉由上述之製造方法所製造而成，惟其不論是結構特性或製程流程均可參考以上說明，因而於此不再贅述。

綜上所述，本發明之觸控面板之周邊電路及其製造方法，藉由將輻射固化導電材料作為印刷材料以印刷至基板，再經由固化部分之輻射固化導電材料，及移除未固化之輻射固化導電材料以形成周邊電路，從而實現縮減線寬或線距，並具有更高的集積度，同時也能夠符合環保的需求。總括來說，利用本發明觸控面板之周邊電路及其製造方法可以兼具印刷及微影製程的優點，而達到以低成本、快速的製成方法生產觸控面板，卻不失微小線寬或線距的優點，極利於小型電子裝置的應用，突破過去兩種製程各有缺點卻又無法相容的障礙。此外，利用本發明之觸控面板之周邊電路及其製造方法，將可增加可視區的範圍，而利於使用者之操作。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

1、2．．．觸控面板

11、21．．．基板

111、211．．．透明導電圖案

112、212．．．遮蔽裝飾層

113、213．．．導電層

12、22．．．周邊電路

13、23．．．絕緣層

14、24．．．導電黏接物

H．．．開口

P．．．接腳

S01～S03．．．製造方法的步驟

S1．．．外表面

S2．．．內表面

圖1A與圖1B為本發明較佳實施例之一種觸控面板的示意圖；

圖2A與圖2B為本發明較佳實施例之另一種觸控面板的示意圖；以及

圖3為本發明較佳實施例之一種觸控面板之周邊電路的製造方法的流程圖。

S01～S03．．．製造方法的步驟

Claims (15)

1. 一種觸控面板之周邊電路的製造方法，包含以下步驟：印刷一輻射固化導電材料於一基板之一遮蔽裝飾層，且該基板具有一透明導電圖案，該遮蔽裝飾層鄰設於該透明導電圖案之一端；以一輻射線照射該輻射固化導電材料，以固化部分之該輻射固化導電材料；以及移除未固化之該輻射固化導電材料，以形成該周邊電路。
2. 如申請專利範圍第1項所述之製造方法，其中該輻射線之波長範圍介於約230至約600奈米。
3. 如申請專利範圍第1項所述之製造方法，其中該透明導電圖案與該周邊電路連接。
4. 如申請專利範圍第1項所述之製造方法，其中該周邊電路之線寬小於或等於約70微米。
5. 如申請專利範圍第1項所述之製造方法，其中該輻射固化導電材料為輻射固化銀膠、輻射固化銀漿或輻射固化油墨。
6. 如申請專利範圍第1項所述之製造方法，其中固化部分之該輻射固化導電材料係藉由設置一光罩於該輻射固化導電材料上，以選擇性固化該輻射固化導電材料。
7. 如申請專利範圍第6項所述之製造方法，其中該光罩之材質包括玻璃、石英或聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate,PET)。
8. 如申請專利範圍第1項所述之製造方法，其中該輻射線以至少兩種不同之波長範圍照射該輻射固化導電材料。
9. 如申請專利範圍第1項所述之製造方法，其中該輻射固化導電材料係以網版印刷於該基板。
10. 如申請專利範圍第1項所述之製造方法，其中該基板係為透明塑膠基板、透明玻璃基板或聚對苯二甲酸乙二酯膜狀基板。
11. 一種觸控面板，包含：一基板，包含有：一透明導電圖案；以及一遮蔽裝飾層，鄰設於該透明導電圖案之一端；以及一周邊電路，其係與該透明導電圖案電性連接，並設置於該遮蔽裝飾層，其中該周邊電路之材質為一輻射固化導電材料。
12. 如申請專利範圍第11項所述之觸控面板，其中該周邊電路之線寬小於或等於70微米。
13. 如申請專利範圍第11項所述之觸控面板，其中該輻射固化導電材料為輻射固化銀膠、輻射固化銀漿或輻射固化油墨。
14. 如申請專利範圍第11項所述之觸控面板，其中該基板係為透明塑膠基板、透明玻璃基板或聚對苯二甲酸乙二酯膜狀基板。
15. 一種觸控面板之周邊電路，其係如申請專利範圍第1項至第10項任一項所述之製造方法所製造而成。